1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

비만은 전 세계적으로 중요한 공중보건 문제로, 효과적이면서도 안전한 치료 방법에 대한 연구가 꾸준히 이어지고 있습니다. 최근에는 약물 치료뿐만 아니라, 생활 습관을 기반으로 한 식이 요법을 함께 적용하는 치료 전략에 대한 관심이 점차 높아지고 있습니다. 그중 간헐적 단식(intermittent fasting, IF)은 비교적 안전하고 지속 가능한 방법으로 주목받고 있으나, 단독으로 적용할 경우 체중 감소 효과가 제한적이라는 한계도 함께 제기되고 있습니다.

이에 본 연구에서는 식이 요법의 장점을 살리면서 치료 효과를 높일 수 있는 방법을 모색하고자 하였습니다. 특히 비타민 C의 주요 대사산물 중 하나인 트레오닉산(threonic acid, TA)에 주목하여, 간헐적 단식과 병행하였을 때 나타나는 항비만 효과와 그 작용 기전을 시상하부 수준에서 분석하고자 하였습니다.

고지방식이로 비만을 유도한 생쥐 모델에서 간헐적 단식과 트레오닉산을 함께 적용한 경우, 단독으로 처리한 군에 비해 체중과 섭식량이 뚜렷하게 감소하였습니다. 또한 에너지 소비가 증가하고 혈당 조절이 개선되는 등 전반적인 대사 상태에서도 긍정적인 변화가 관찰되었습니다. 이러한 변화는 식욕을 조절하는 시상하부 내 신경펩티드인 NPY와 AGRP의 발현이 감소한 것과 밀접한 관련이 있었습니다.

기전 분석 결과, 트레오닉산은 뇌의 시상하부 뉴런에서 포도당 수송체(GLUT3)를 통해 세포 내로 유입되며, 간헐적 단식은 포도당이 부족한 환경을 조성하고 GLUT3의 발현을 증가시켜 트레오닉산의 흡수를 더욱 촉진하는 것으로 나타났습니다. 이러한 상호작용을 통해 식욕 조절 신호가 보다 효과적으로 억제되었고, 결과적으로 체중 감소 효과가 강화되었습니다(그림 1).

그림 1. 본 연구의 개요도

본 연구는 영양소 유래 대사산물과 식이 요법의 병합이 시상하부 신경대사를 조절함으로써 비만 개선 효과를 높일 수 있음을 제시한 연구입니다. 이러한 결과는 향후 약물 치료에만 의존하지 않는 보다 안전하고 지속 가능한 복합적 비만 치료 전략으로의 확장에 기여할 수 있을 것으로 판단됩니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.

본 연구는 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌과학과 김은경 교수님의 신경대사연구실(Neurometabolism Lab)에서 수행되었습니다. 신경대사연구실은 시상하부를 중심으로 식욕 및 에너지 항상성 조절에 관여하는 신경펩티드의 변화와 기능, 그리고 그 조절 기전을 주요 연구 주제로 삼고 있습니다. 특히 행동 분석, 분자생물학적 기법, 대사체 분석을 통합적으로 활용하여 대사질환의 병태생리를 다각도로 이해하고, 이를 기반으로 신약 후보 물질 및 치료 타겟을 발굴하는 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 이러한 연구를 바탕으로 최근에는 신경세포와 교세포 간 상호작용, 신약 재창출(drug repositioning), gliotransmitter 조절 등 다양한 기전을 대사질환의 새로운 치료 전략으로 제시한 바 있습니다. 자세한 내용은 연구실 홈페이지(http://www.ekkimlab.org)를 참고해주시기 바랍니다.

3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

연구를 수행하며 가장 크게 느낀 점은, 하나의 결과를 얻기까지 수많은 실패와 반복이 필요하다는 사실이었습니다. 기대했던 결과가 나오지 않는 경우가 더 많았지만, 그 과정에서 데이터를 신중하게 해석하고 가설을 수정하는 경험이 쌓이면서 연구자로서의 사고 방식이 성숙해졌다고 느낍니다.

특히 본 연구에서 관찰한 결과들이 단순한 현상 보고에 그치지 않고, 기전적으로 설명될 수 있는 구조를 갖추었을 때 큰 보람을 느꼈습니다. 연구 결과가 향후 대사질환 치료 전략을 고민하는 데 작은 단서가 될 수 있기를 기대하고 있습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

신경과학이나 대사질환 연구 분야는 단기간에 성과를 내기보다는 긴 호흡으로 꾸준히 탐구해야 하는 분야라고 생각합니다. 처음에는 실험 기술이나 결과에 집중하게 되지만, 점차 왜 이 연구를 하는지, 이 결과가 어떤 질문에 답하는지를 스스로에게 계속 묻는 과정이 중요합니다. 이러한 질문을 지속적으로 던지는 태도가, 연구가 쉽지 않은 순간에도 방향을 잃지 않고 연구를 이어갈 수 있게 해 준다고 생각합니다.

따라서 이 분야로 진학하려는 후배나 유학 준비생이라면, 지금까지 자신이 해 온 공부나 연구 경험을 통해 무엇에 관심을 갖게 되었는지를 돌아보고, 이를 어떻게 설명할 수 있을지 정리해 보는 과정이 중요하다고 생각합니다. 이는 진로를 결정하는 데 있어서도, 이후 연구를 이어가는 데 있어서도 흔들리지 않는 기준이 되어 줄 것입니다.

5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

향후에도 시상하부 기반의 에너지 대사 조절 기전 연구를 지속하며, 전임상 단계에서 도출된 결과가 임상적 의미를 가질 수 있도록 연구의 방향성을 확장해 나가고자 합니다. 특히 질환 기전 규명에 그치지 않고, 치료 전략 수립에 실질적으로 기여할 수 있는 연구를 수행하는 것을 목표로 하고 있습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....

본 연구를 진행하는 과정에서 도움을 주신 분들이 매우 많습니다. 이 자리에 모두 언급하기 어려울 만큼 많은 도움과 배려를 받았으며, 이에 깊이 감사드립니다.

가장 먼저 지도교수님이신 김은경 교수님께 깊은 감사의 말씀을 드립니다. 연구를 진행하며 여러 차례 포기하고 싶었던 순간도 있었지만, 교수님의 따뜻하고 지속적인 지도와 격려 덕분에 불필요한 고민에 흔들리지 않고 학위 과정에 집중할 수 있었습니다. 교수님의 신뢰와 배려 속에서 자율적인 연구 환경을 경험하며, 스스로 질문을 설정하고 책임 있게 연구를 이끌어가는 태도의 중요성을 배울 수 있었습니다. 이러한 경험은 제 연구 인생에 있어 큰 자산이 되었습니다.

또한 함께 연구해 온 신경대사연구실 선배님들과 후배님들께도 감사드리며, 함께 밤을 새워 가며 실험하고 토론하던 시간 속에서 주고받은 조언과 격려는 잊지 못할 기억이자 큰 힘이 되었습니다.

그중에서도 학위 과정 동안 가장 많은 도움을 주신 박석재 선배에게 특별히 감사의 인사를 드립니다. 실험 기획부터 실험 수행, 결과 해석과 발표에 이르기까지 연구 전반에 걸쳐 많은 조언과 도움을 주셨으며, 그 과정에서 연구를 보다 독립적으로 수행할 수 있는 역량을 키울 수 있었습니다. 연구 외적으로도 많은 배려를 받았는데, 특히 바쁜 연구 일정 속에서도 종종 함께한 식사 시간은 큰 위로와 힘이 되었습니다. 늘 후배의 성장을 진심으로 응원해 주신 점에 깊이 감사드리며, 앞으로의 삶에서 제가 받은 도움을 조금이나마 돌려드릴 수 있는 기회가 있기를 바랍니다.

마지막으로 부모님과 가족에게 감사의 말씀을 전하고 싶습니다. 보이지 않는 곳에서 보내주신 믿음과 응원이 있었기에 학위 과정을 끝까지 마칠 수 있었습니다. 특히 오랜 시간 올바른 가치관과 태도를 가르쳐 주시며 길러주신 부모님의 가르침이 오늘의 저를 만들었다고 생각합니다. 항상 제 편이 되어 주신 가족에게 진심으로 감사드립니다.